OUTDOOR TEXTILE DESIGN: MANUFATTI LEGGERI...

40 • VIVERE L’OUTDOOR

OUTDOOR TEXTILE DESIGN: MANUFATTI LEGGERI E MATERIALI INNOVATIVI

Alessandro Premier

Alessandro Premier è docente a contratto di tecnologia dell’architettura, Università degli Studi di Udine

VIVERE L’OUTDOOR • 41

Materiali ad alte prestazioni utilizzati nelle grandi architet-ture o addirittura progettati inizialmente per altri settori stanno trovando applicazione anche nella realizzazione di manufatti sperimentali per l’outdoor. Si tratta di applicazio-ni avanzate che rappresentano con buona probabilità solu-zioni tecnologiche che troveranno ampio utilizzo in un futuro prossimo. Infatti, come è spesso accaduto nel settore delle costruzioni, soluzioni che prima erano di punta, dopo pochi anni sono ri-sultate economicamente vantaggiose anche per applicazio-ni e prodotti standard di più ampio consumo (trasferimento tecnologico). Sembra quindi interessante considerare le po-tenzialità di alcuni “nuovi” materiali anche in vista dello svi-luppo di nuovi prodotti.La ricerca sembra volta a coniugare il design dei manufatti

con le recenti tecniche di digital fabrication (fabbricazione digitale) e l’utilizzo di materiali leggeri ma altamente perfor-manti. Se da una parte questo può favorire nuove opportuni-tà professionali per i progettisti che si dotano di software pa-rametrici di ingegnerizzazione e BIM, dall’altra è necessario per questi conoscere le potenzialità di una gamma di mate-riali e tecnologie sempre più vasta. La sfida però più gravo-sa sembra essere quella di riuscire a discernere, all’interno di un quadro complesso, quali siano i limiti e i vantaggi di certe soluzioni. In estrema sintesi possiamo affermare che i manufatti per l’outdoor possono essere realizzati secondo le seguenti mo-dalità:– struttura + rivestimento;– tensostruttura;– sistemi pneumatici;– scocca autoportante.

Probabilmente oggetto di maggiore ricerca, il sistema strut-tura + rivestimento (detto anche sistema a telaio) vede l’im-piego crescente di elementi strutturali leggeri in FRP al fianco di materiali ampiamente testati come acciaio e allu-minio. Gli FRP, Fiber Reinforced Polymers, cioè materiali fi-bro-rinforzati a matrice polimerica sono utilizzati infatti nel-la costruzione di profilati per telai leggeri come anche nella realizzazione di scocche autoportanti: padiglioni e manufat-ti per l’outdoor in fibra di carbonio o fibra di vetro. Un esem-pio di telaio leggero in FRP costituito da un fascio di tubi flessibili è visibile in Fig. 11. Per quanto riguarda i rivestimenti, oltre ai tessuti tecnici e alle membrane spalmate – utilizzati anche nelle facciate tessili e nelle tensostrutture - trovano applicazione rivesti-menti plastici come l’ETFE (Fig. 4) – già usato per involucri di grandi edifici - e nuove tipologie di tessuti realizzati con fi-bre speciali come il PTFE (Fig. 9), impiegato non più solo co-me materiale impermeabilizzante. Ognuno di questi mate-riali risponde a specifiche esigenze, ad esempio: colore, tra-sparenza, resistenza alla corrosione in alcuni condizioni cli-matiche, economia nella produzione, riduzione degli scarti e così via. Ciò che sembra accomunare le scelte all’interno dei singoli progetti è la necessità di specifiche prestazioni dettate da esigenze pragmatiche. Sembra quindi utile affrontare l’im-piego di tre materiali diversi da rivestimento contestualiz-zandone la scelta all’interno di tre progetti diversi. Il primo progetto presenta telaio in acciaio e rivestimento in ETFE, il secondo telaio in acciaio-alluminio e rivestimento in PTFE, mentre il terzo telaio in FRP e rivestimento con fibre artifi-ciali miste.

RivestimentoinETFEIl Serpentine Pavilion 2015 celebrava il 15° anniversario del padiglione che ogni anno dal 2000 viene realizzato presso i Kensington Gardens a Londra. In occasione dell’anniversa-rio di cristallo, il padiglione 2015 doveva rendere una sorta di omaggio a tutti i padiglioni precedenti, senza comunque as-somigliarvi.

1 – Serpentine Pavilion 2015, vista sud. Render ©SelgasCano


L’incarico di progettazione del Serpentine Pavilion è affidato annualmente ad un team di progettazione che non abbia completato un edificio in Inghilterra al momento dell’invito. Nel 2015 furono incaricati i SelgasCano, team di architetti spagnoli diretto da José Selgas e Lucía Cano. Il lavoro di SelgasCano è caratterizzato dall’uso di materiali sintetici (di derivazione polimerica) e tecnologie spesso rara-mente applicate all’architettura. Traendo ispirazione da Luis Barragan e Richard Rogers, gli architetti usano colori e riferi-menti alla natura in tutti i loro progetti. Sono anche incaricati di un corso di progettazione su Natura e Climatologia al MIT. La forma del padiglione si ispirava quindi alla natura ed in

particolare ad una crisalide. Altro riferimento erano le for-me organiche della vegetazione del parco. L’ispirazione non proveniva però solo dal sito, ma dal modo in cui le persone si muovono attraverso la città ed in particolare nella metropo-litana con il suo flusso stratificato, caotico ma strutturato (Figg. 1-2). Gli architetti pensarono subito alla trasparenza proponendo un padiglione realizzato interamente in PMMA (plexiglas). La soluzione fu immediatamente scartata a cau-sa degli standard antincendio locali. La scelta quindi cadde su un involucro a doppio strato, realizzato in fogli di materia-le plastico opachi e traslucidi (ETFE) in colori diversi e fasce colorate che caratterizzavano solo alcune parti del manufat-

2 – Serpentine Pavilion 2015, vista da lontano. Render ©SelgasCano

3 – Serpentine Pavilion 2015, vista dalla Galleria. Render ©SelgasCano


4 – Serpentine Pavilion 2015, particolari costruttivi. Disegni ©SelgasCano


5 – Serpentine Pavilion 2015, pianta. Disegno ©SelgasCano

6 – Prototype II, UNStudio, 2017. Diagrammi ©UNStudio


to (Fig. 3). La complessa struttura del padiglione era costitu-ita da archi in acciaio collegati fra loro, sui quali il materiale del rivestimento poteva essere fissato e stirato. Il tampona-mento era costituito da fogli in ETFE traslucidi in vari colori: blu-verde-viola; giallo-arancio (Fig. 4). La trasparenza del materiale riduceva parzialmente la saturazione dei colori, scelti per realizzare un contrasto fra colori caldi e freddi. Il pavimento era realizzato in resina bianca lucida per riflette-re i colori del rivestimento. Era possibile cogliere le qualità spaziali del padiglione solo quando si accedeva alla struttura e si era immersi in essa. Ogni ingresso consentiva uno specifico spostamento nello spazio, caratterizzato da contrasti cromatici, forme leggere e irregolari. I visitatori potevano entrare e uscire dal padi-glione da punti diversi, passando attraverso un corridoio tra lo strato esterno e quello interno della struttura. Al centro del padiglione vi era uno spazio più ampio per eventi (Fig. 5). L’ETFE (Etilene Tetrafluoroetilene) è un materiale plastico trasparente con alta resistenza alla corrosione. È più legge-ro e più resistente del vetro e di altri materiali plastici tra-sparenti. È inoltre più isolante e più economico del vetro. Per queste ragioni trova impiego in architettura già da mol-to tempo. Celebri esempi di edifici con involucro in ETFE so-no l’Eden Project in Cornovaglia (2001), l’Allianz Arena a Mo-naco di Baviera (2005) e il Centro Acquatico Nazionale di Pe-chino (2008).

RivestimentoinTeflon(PTFE)Prototype II è stato progettato da UNStudio (progettisti: Ben van Berkel e collaboratori) e realizzato da MDT-tex, un’a-zienda che si occupa di progettazione, costruzione e fornitu-ra di sistemi di protezione solare innovativi e manufatti tes-sili per l’outdoor. Prototype II è stato realizzato per la mostra “Living in Space” (vivere nello spazio) all’interno dell’esposi-zione Techtextil 2017 presso la Fiera di Francoforte. Obietti-vo della mostra era quello di rappresentare l’ampia gamma di applicazioni dei tessuti tecnici nell’ambito dell’industria aerospaziale. La mostra è stata realizzata in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) e il Centro Aerospazia-le Tedesco (DLR). Nello specifico, Prototype II rappresenta un prototipo di rifugio modulare che fornisce una rappre-sentazione di come un giorno potremmo vivere sulla Luna o su Marte (Figg. 6-7). All’interno del suo spazio i visitatori po-tevano inoltre sperimentare un viaggio su Marte in realtà virtuale. Alla base del progetto vi era l’obiettivo di una co-struzione pieghevole, modulare, leggera e facile da traspor-tare (Fig. 8). Prototype II è costituito da un telaio pieghevole in alluminio e acciaio, frutto di progettazione parametrica, ed è rivestito con una membrana in PTFE (Fig. 9). Nell’in-stallazione del 2016 copriva un’area di 25 mq con una super-ficie rivestita di 51 mq. La scelta del PTFE come rivestimen-to è stata dettata dalle prestazioni fornite dal materiale: alta resistenza ma anche traslucidità, leggerezza e soprattutto

7 – Prototype II, UNStudio, 2017, vista generale. Foto ©Olaf Becker


flessibilità. Il colore scelto è il bianco ma erano possibili al-tre colorazioni e soluzioni tessili ad intreccio aperto (Fig. 10). Prototype II (e il precedente prototipo denominato Eye_Bea-con) rientrano all’interno del progetto “Cirrus” sviluppato congiuntamente da UNStudio e MDT-tex. Un progetto in cor-so di svolgimento che prevede la realizzazione di prototipi di strutture polifunzionali a membrana. Sistemi che saranno ulteriormente sviluppati e ottimizzati per realizzare facciate, schermature solari per sistemi a doppia pelle o rifugi tem-poranei. Il tessuto in PTFE utilizzato è stato sviluppato appositamen-te da MDT-tex e si differenzia dalle membrane in fibra di ve-tro, aramidica o poliestere spalmate in PVC o PTFE, in quan-to costituito da multifilamenti in PTFE formati da una plura-lità di fibre continue attorcigliate. Il PTFE (Teflon) è un mate-riale utilizzato già da molto tempo nell’ambito delle missio-ni aerospaziali NASA per varie applicazioni: isolante per ca-vi, lastre di protezione dal calore, strato protettivo per tute spaziali, rivestimento dei contenitori per rocce lunari. Nella tabella 1 sono riportate le principali caratteristiche del ma-teriale utilizzato.

Tab. 1 Caratteristiche della membrana in PTFE utilizzata in Prototype II (dati for-niti da UNStudio).

Trasmissione luminosa Fino al 40%

Capacità autopulente e antiadesiva Elevata

Estensibilità Bassa

Resistenza alle variazioni di tem-peratura

da -200° C a + 327° C

Tensione superficiale (polarità) Molto bassa

Resistenza agli agenti chimici Molto elevata

Resistenza agli agenti atmosferici Molto elevata

Resistenza alle radiazioni UV Molto elevata

Infiammabilità classificazione B1

Capacità autoestinguente classificazione B1

Conduttività elettrica Molto bassa



RivestimentoinfibreartificialimisteApplicazioni innovative sperimentano l’uso di tessuti non spalmati con caratteristiche tecnologiche particolari, realiz-zati con combinazioni di fibre diverse per aggiungere qualità specifiche richieste dal progetto. Un’applicazione innovativa di questo tipo è rappresentata dal PolyThread Textile Pavilion. Si tratta di un padiglione sperimentale realizzato per la quin-ta edizione della triennale dedicata al design (Beauty-Cooper Hewitt Design Triennial 2016) del Cooper Hewitt Smithsonian Design Museum di New York. Il tema di fondo dell’esposizio-ne era la “bellezza” con un focus sull’innovazione “estetica”. Il padiglione fu esposto dal 12 febbraio al 21 agosto 2016 nell’ambito di progetti realizzati mediante tecnologie digitali per generare forme inaspettate attraverso progettazione pa-rametrica e fabbricazione digitale. Polythread Knitted Textile Pavilion (padiglione in tessuto lavorato a maglia) è stato pro-gettato dallo studio Jenny Sabin. L’architettura del padiglione si ispira sia alla natura (strutture cellulari) che alla matema-tica. È super-leggero e trasportabile e può essere utilizzato all’aperto per assorbire la luce del sole di giorno e rilasciarla di notte grazie ai materiali utilizzati per il rivestimento.

La struttura è realizzata con fasci di tubi in FRP e costituisce la forma base che permette al padiglione di reggere se stes-so e il tessuto (Fig. 11). La forma complessiva del padiglione è quella di una cupola increspata. La struttura è alta circa due metri nel punto più basso e tre metri in quello più alto. Il rivestimento è realizzato con un tessuto a struttura esago-nale a nido d’ape. Ogni esagono è costituito da una maglia forata. La copertura è costituta da due membrane sovrappo-ste collegate alla struttura portante mediante cinghie rego-labili. Elementi “a collo” collegano le due membrane. Il tes-suto di rivestimento è integrato da filati con pigmenti fotolu-minescenti che si attivano con la luce e sono in grado di as-sorbire, conservare e trasmettere luce. I filati fotolumine-scenti corrono lungo la trama a nido d’ape evidenziandone il pattern (Fig. 12). Durante la mostra era simulato il passaggio dal giorno alla notte mediante l’ausilio di tre proiettori con 12 LED ciascu-no. Gli apparecchi, collegati in serie e controllati da un rego-latore di riproduzione luminosa, permettevano una variazio-ne cromatica della luce dal blu al rosa pallido che sottoline-ava il passaggio fra giorno e notte. Il padiglione è stato con-

11 – PolyThread Textile Pavilion, Jenny Sabin, 2016, vista generale. Foto ©Bill Staffeld


cepito come una potenziale soluzione per portare l’illumina-zione artificiale in alcune parti del mondo dove la fornitura di energia elettrica è scarsa o nulla. Il progetto architettonico è frutto di una ricerca scientifica condotta presso il Sabin De-sign Lab della Cornell University, College of Architecture, Art, and Planning. Fra le caratteristiche innovative del progetto vi è l’uso per il ri-vestimento del tessuto da maglieria WholeGarment, realizza-to già completo in un unico pezzo, tridimensionale, diretta-mente su macchina rettilinea. Si tratta di un tessuto in poli-propilene che non necessita di confezionamento in post-pro-duzione. Essendo senza cuciture, consente di avere un pat-tern privo di interruzioni lungo tutto il pezzo riproducendo esattamente il disegno previsto dal progettista. L’assenza di cuciture consente maggiore elasticità e mobilità della maglia. La conformazione in un pezzo unico senza cuciture permette inoltre agli sforzi di distribuirsi in modo uniforme, prevenen-do pressioni localizzate in punti specifici. Nella catena di pro-duzione viene eliminata la parte di taglio e cucito, eliminando anche gli scarti e ottimizzando l’uso della risorsa primaria. Questo metodo di fabbricazione consente di calcolare al me-

glio i tempi, perfezionando la produzione a richiesta, anche perché i pezzi sono realizzati basandosi su dati programmati mantenendo una qualità costante anche su lotti diversi.

ConclusioniNell’ambito dell’outdoor l’applicazione di materiali innovati-vi leggeri assolve prima di tutto ad esigenze espressive che devono coniugarsi con specifici requisiti progettuali dettati dal contesto, dal budget e dagli obiettivi generali. Gli opera-tori nel settore della consulenza devono fornire ai progettisti e alle aziende la possibilità di individuare i materiali e le tec-nologie più idonei al programma definito. Di sicuro interesse sono le applicazioni di frontiera, frutto di collaborazioni fra imprese e centri di ricerca. Ad esempio le sperimentazioni per colonizzazioni spaziali e luoghi impervi dove le condizio-ni estreme consentono la sperimentazione di materiali e tecnologie che, in un futuro immediato, possono trovare im-pieghi economicamente vantaggiosi anche in applicazioni a basso budget presso le nostre latitudini.

Special thanks to SelgasCano, UNStudio and Jenny Sabin.

12 – PolyThread Textile Pavilion, Jenny Sabin, 2016, dettaglio. Foto ©Bill Staffeld

OUTDOOR TEXTILE DESIGN: MANUFATTI LEGGERI...

Documents

Transcript of OUTDOOR TEXTILE DESIGN: MANUFATTI LEGGERI...